СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ГРАЖДАНСКИХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ Российский патент 2008 года по МПК F41H11/02 

Область техники

Изобретение относится к системам обеспечения безопасности полетов гражданских воздушных судов.

Уровень техники

Известны способы и системы индивидуальной защиты воздушных судов от управляемых ракет, основанные на создании специальными устройствами активных помех, нарушающих режим нормального функционирования наземных или бортовых радиоэлектронных систем наведения ракет [1, 2]. Эти способы защиты сложны в реализации и эффективны только при защите от средств ПВО, управляемых наземными радиолокационными станциями. Они непригодны для индивидуальной защиты воздушных судов от ракет, оснащенных головками самонаведения, работающими в интервале частот видимого и инфракрасного спектра излучения.

Известны и другие методы защиты гражданских самолетов от ракет с инфракрасными головками самонаведения (см., например, [3-6]). Наиболее перспективные из них базируются на создании специальных излучений в диапазоне частот, соответствующих рабочим частотам систем наведения ракет на воздушные цели. Целью таких мероприятий часто является срыв наведения на самолет инфракрасной головки наведения.

Известна система индивидуальной защиты воздушного судна, использующая инфракрасные ловушки как для авиационных бомб, так и ракет наземного базирования типа "Стингер", оснащенных тепловыми головками самонаведения. Такой ловушкой может служить распространяющееся по курсу движения летательного аппарата интенсивное излучение в диапазоне инфракрасных волн, возникающее при отстреле в окружающую среду специальных пиротехнических средств [7].

Недостатками этой системы являются необходимость запаса пиротехнических средств на борту при движении летательного аппарата по опасному маршруту, неуправляемость ловушек в полете и сопровождение каждого выстрела мощным звуковым эффектом и мощной отдачей, вызывающей ощутимую вибрацию воздушного судна.

Известно использование в качестве ложной цели голографического изображения, сформированного в пространстве между летательным аппаратом и наиболее вероятным направлением возможной атаки противника. При создании голограммы используют реальные источники, излучающие электромагнитные волны как в диапазоне частот видимого и инфракрасного спектра, так и на других частотах, соответствующих рабочим частотам различных систем наведения ракет на воздушные цели [8].

Недостатком такого решения является то, что надежность системы защиты воздушного судна напрямую зависит от качества полученного голографического изображения. При наличии оптических помех, вызванных нестабильным состоянием атмосферы из-за состояния погоды, обеспечить высокое качество голографического изображения реального источника, излучающего электромагнитные волны преимущественно в диапазоне частот видимого и инфракрасного спектра, в пространстве между защищаемым воздушным судном и наиболее вероятным направлением возможной ракетной атаки очень трудно.

Известна система защиты гражданского самолета от ракет с инфракрасными головками самонаведения переносных зенитных ракетных комплексов в условиях оптических помех посредством генерации импульсно-периодического лазерного излучения в диапазоне длин волн, лежащих в зоне чувствительности инфракрасных головок самонаведения [9]. Эта система содержит размещенные на защищаемом гражданском самолете датчики факта пуска и координат пуска ракеты, приемопередатчик с приводом поворота и оптическим каналом, с выходом которого соединены датчик координат ракеты на траектории ее полета и приемник отраженного лазерного излучения, бортовой вычислитель и генератор лазерного излучения с его пусковым устройством. Генератор лазерного излучения выполнен фторо-водородно-дейтериевым. Бортовой вычислитель выполнен с возможностью вычисления координат места пуска ракеты, слежения за ее перемещением в пространстве, передачи информации в наземную систему обеспечения безопасности полетов и в систему объективного контроля самолета, а также с возможностью выдачи управляющего сигнала на привод поворота приемопередатчика для ориентирования входа оптического канала на запущенную ракету, выдачи сигнала запуска на пусковое устройство HF-DF генератора и сигнала на прекращение генерации.

Последнее решение [9], как наиболее близкое по технической сущности, выбрано в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является возможность вывода из строя чувствительных элементов датчика координат ракеты и приемника отраженного излучения потоком энергии от HF-DF генератора, мощность которого существенно выше мощности отраженного излучения и излучения от ракеты.

Недостатком прототипа также является нахождение пускового устройства в состоянии постоянной готовности, т.е. нахождение под высоким напряжением в течение длительного времени, что может привести к электрическому пробою.

К недостаткам прототипа следует отнести и отсутствие возможности использования других средств защиты в случае не увода ракеты с траектории ее полета.

Каждый из перечисленных недостатков прототипа направлен на снижение надежности системы защиты летательных аппаратов от ракет с инфракрасными головками самонаведения.

Раскрытие изобретения

Технический результат в предлагаемом изобретении состоит в повышении надежности системы защиты воздушных судов от ракет с инфракрасными головками самонаведения.

Технический результат в заявляемом решении достигается тем, что система защиты воздушного судна от ракет с инфракрасными головками самонаведения включает размещенные на воздушном судне датчики факта и координат пуска ракеты, приемопередатчик с приводом поворота и оптическим каналом, с выходами которого соединены датчик координат ракеты на траектории ее полета и приемник отраженного лазерного излучения, фторо-водородно-дейтериевый генератор лазерного излучения с его пусковым устройством и бортовой вычислитель. При этом бортовой вычислитель выполнен с возможностью вычисления координат места пуска ракеты, слежения за ее перемещением в пространстве, передачи информации в наземную систему обеспечения безопасности полетов и в систему объективного контроля воздушного судна, а также с возможностью выдачи управляющего сигнала на привод поворота приемопередатчика для ориентирования входа оптического канала на запущенную ракету и выдачи сигнала запуска на пусковое устройство HF-DF генератора, выход которого соединен с оптическим каналом. Новым в системе защиты воздушного судна от ракет с инфракрасными головками самонаведения является то, что она снабжена устройствами защиты от излучения HF-DF генератора датчика координат ракеты на траектории и приемника отраженного излучения, причем вычислитель выполнен с дополнительной возможностью выдачи сигнала взведения пускового устройства перед выдачей сигнала запуска на пусковое устройство HF-DF генератора и сигнала на устройства защиты датчиков от излучения HF-DF генератора, а также с возможностью выдачи информации в систему управления воздушного судна о факте увода/не увода ракеты с траектории ее полета.

Наличие устройств защиты датчика координат ракеты на траектории и приемника отраженного излучения от излучения HF-DF генератора позволяет повысить надежность системы.

Выполнение вычислителя с дополнительной возможностью выдачи сигнала взведения пускового устройства перед выдачей сигнала запуска на пусковое устройство HF-DF генератора позволяет повысить надежность системы за счет снижения времени нахождения пускового устройства под высоким напряжением.

Выполнение вычислителя с дополнительной возможностью выдачи пускового сигнала также на устройства защиты от излучения HF-DF генератора датчика координат ракеты и приемника отраженного излучения позволяет повысить надежность системы за счет исключения прямого воздействия на них излучения генератора.

Выполнение вычислителя с дополнительной возможностью выдачи информации в систему управления воздушным судном о факте увода/не увода ракеты с траектории ее полета позволяет воспользоваться при необходимости другими средствами защиты, что повышает надежность системы в целом.

На чертеже приведена функциональная схема системы защиты воздушного судна от ракет с инфракрасными головками самонаведения.

Система защиты 1 от ракет 2 с инфракрасными головками самонаведения 3 содержит размещенные на защищаемом воздушном судне 4: датчики факта запуска и координат запуска ракеты 2; приемопередатчик 6 с приводом поворота 7 и оптическим каналом 8 с входом 13 и выходами 9 и 18; датчик координат ракеты на траектории 10 с устройством защиты 16 от лазерного излучения генератора 11; фторо-водородно-дейтериевый генератор лазерного излучения 11 с пусковым устройством 12; приемник отраженного лазерного излучения 14 с устройством защиты 17 от лазерного излучения генератора 11.

Система защиты гражданского воздушного судна от ракет с инфракрасными головками самонаведения работает следующим образом.

При обнаружении факта запуска ракеты 2 с инфракрасными головками самонаведения 3 датчики 5 системы защиты 1 воздушного судна 4 передают информацию в вычислитель 15, который определяет координаты запуска ракеты 2 и передает информацию о факте запуска и координаты места запуска в наземную систему обеспечения безопасности полетов, в систему объективного контроля воздушного судна и в систему управления воздушного судна. Вычислитель 15 выдает сигнал на привод поворота 7 приемопередатчика 6 для ориентации входа 13 оптического канала 8 на запущенную ракету 2 с целью ее захвата и последующего сопровождения с помощью датчика 10 координат ракеты на траектории полета, соединенного с выходом 9 оптического канала 8. Затем вычислитель 15 выдает сигнал взведения пускового устройства 12 генератора лазерного излучения 11, и через некоторое время вычислитель 15 выдает сигнал запуска на пусковое устройство 12 генератора лазерного излучения 11, на устройство защиты 16 датчика координат ракеты на траектории 10 и на устройство защиты 17 приемника отраженного лазерного излучения 14. Лазерное излучение генератора 11 через оптический канал 8 воздействует на головку 3 инфракрасного самонаведения атакующей ракеты 2. При этом сигналы взведение и запуск вычислитель 15 выдает по определенному алгоритму. Приемник отраженного лазерного излучения 14, имеющий связь с вычислителем 15, через выход 18 оптического канала 8 воспринимает отраженное лазерное излучение от атакующей ракеты, и по уровню мощности этого излучения вычислитель 15 определяет факт срыва или не срыва наведения ракеты с инфракрасной головкой самонаведения и передает информацию в наземную систему обеспечения безопасности полетов, в систему объективного контроля воздушного судна и в систему управления воздушным судном.

На предприятии проведено расчетно-теоретическое обоснование возможности создания заявляемой системы защиты воздушных судов от ракет с инфракрасными головками самонаведения, а также разработан и изготовлен опытный образец системы защиты.

Проведены натурные испытания системы по воздействию на головки ракет с инфракрасным самонаведением. В процессе испытаний было показано четкое взаимодействие всех функциональных частей системы. Результаты испытаний показали уверенное обнаружение цели, ее захват и сопровождение с последующим воздействием на нее лазерного излучения, в результате которого происходил срыв наведения головки.

Заявляемая система может быть использована для защиты воздушных судов от ракет с инфракрасными головками самонаведения.

Источники известности, принятые во внимание

1. Г.В.Зимин и др. Справочник офицера противовоздушной обороны. М.: Воениздат, 1987 г., с.467-474.

2. Лазарев П.П. Инфракрасные и световые приборы самонаведения летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1976, с.145.

3. GB 2309290 А, 23.07.97.

4. US 5249527 А, 05.10.93.

5. FR 2694804 А1, 18.02.94.

6. DE 3835887 А1, 03.05.90.

7. Г.В.Зимин и др. Справочник офицера противовоздушной обороны. М.: Воениздат, 1987 г., с.474-477.

8. Патент РФ №2141094, опубликован 10.11.1999 г., БИ №29.

9. Патент РФ №2238510, опубликован 20.10. 2004 г., БИ №31.

Изобретение относится к системам обеспечения безопасности полетов гражданских воздушных судов. Технический результат - повышение надежности. Система защиты воздушного судна от ракет с инфракрасными головками самонаведения включает размещенные на летательном аппарате датчики факта и координат пуска ракеты, приемопередатчик с приводом поворота и оптическим каналом, с выходом которого соединены датчик координат ракеты на траектории ее полета и приемник отраженного лазерного излучения, бортовой вычислитель и генератор лазерного излучения с его пусковым устройством. Генератор лазерного излучения выполнен фторо-водородно-дейтериевым. Бортовой вычислитель выполнен с возможностью вычисления координат места пуска ракеты, слежения за ее перемещением в пространстве, передачи информации в наземную систему обеспечения безопасности полетов и в систему объективного контроля воздушного судна, выдачи управляющего сигнала на привод поворота приемопередатчика для ориентирования входа оптического канала на запущенную ракету и выдачи сигнала запуска на пусковое устройство HF-DF генератора. Новым в системе защиты воздушного судна от ракет с инфракрасными головками самонаведения является то, что датчик координат ракеты на траектории и приемник отраженного излучения снабжены устройствами защиты от излучения HF-DF генератора, при этом вычислитель выполнен с дополнительной возможностью выдачи сигнала взведения пускового устройства перед выдачей сигнала запуска на пусковое устройство HF-DF генератора и на устройства защиты от излучения HF-DF генератора, выдачи информации в систему управления летательного аппарата о факте увода/не увода ракеты с траектории ее полета. 1 ил.

Система защиты гражданского воздушного судна от ракет с инфракрасными головками самонаведения, содержащая размещенные на воздушном судне датчики факта и координат места пуска ракеты, приемопередатчик с приводом поворота и оптическим каналом, с выходами которого соединены датчик координат ракеты на траектории ее полета и приемник отраженного лазерного излучения, фтороводородно-дейтериевый (HF-DF) генератор лазерного излучения с его пусковым устройством, бортовой вычислитель, выполненный с возможностью вычисления координат места пуска ракеты, слежения за ее перемещением в пространстве, передачи информации в наземную систему обеспечения безопасности полетов и в систему объективного контроля воздушного судна, выдачи управляющего сигнала на привод поворота приемопередатчика для ориентирования входа оптического канала на запущенную ракету и выдачи сигнала запуска на пусковое устройство HF-DF генератора, выход которого соединен с оптическим каналом, отличающаяся тем, что она снабжена устройствами защиты датчика координат ракеты на траектории и приемника отраженного излучения от излучения HF-DF генератора, а вычислитель выполнен с дополнительной возможностью выдачи сигнала взведения пускового устройства перед выдачей сигнала запуска на пусковое устройство HF-DF генератора и сигнала на устройства защиты от излучения HF-DF генератора, а также с возможностью выдачи информации в систему управления воздушного судна о факте увода или неувода ракеты с траектории ее полета.